总铬、六价铬的测定
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水中总铬及六价铬的测定
铬(Cr)的化合物常见的价态有三价和六价。在水体中,六价铬一般以CrO42、- Cr2O72-、HCrO4-三种阴离子形式存在,受水中PH值、有机物、氧化还原物质、温度、及硬度等条件
影响,三价铬和六价铬的化合物可以互相转化。
铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态有关,通常认为六价铬的毒性比三价铬高100倍,六价铬更易为人体吸收且在体内蓄积,导致肝癌。因此我国已把六价
铬规定为实施总量控制的指标之一。
铬的污染来源主要是含铬矿石的加工、金属表面处理、皮革鞣制、印染等行业。
铬的测定可采用二苯碳酰二肼分光光度法、原子吸收分光光度法、等离子发射光谱法和
滴定法。清洁的水样可直接用二苯碳酰二肼分光光度法测六价铬。如测总铬,用高锰酸钾将三价铬氧化成六价铬,再用二苯碳酰二肼分光光度法测定。水样含铬量较高时,用硫酸亚铁
铵滴定法。
水样应用瓶壁光洁的玻璃瓶采集。如测总铬,水样采集后,加入硝酸调节PH值小于2;
如测六价铬,水样采集后,加氢氧化钠调节PH约为8,保存不得超过24小时。
一、 实验目的
1了解水体中铬的形态分布及各形态之间的相互转化;
2掌握二苯碳酰二肼分光光度法测定铬的原理和方法。
二、 实验原理 在酸性条件下,六价铬可与二苯碳酰二肼反应,生成紫红色配合物,该化合物最大吸收
波长为540nm,摩尔吸光系数为4×104L/(mol·cm)。
含铁量大于1mg/L的水样显黄色,六价钼和汞也和显色剂反应生成有色化合物,但在本方
法的显色酸度下反应不灵敏。钒有干扰,其含量高于4mg/L时干扰测定,但钒与显色剂反
应10min可自行褪色。氧化性及还原性物质,如ClO-、Fe2+、SO2-、S2O32-等,水样有色或混浊时,对测定有干扰,需进行预处理。
三、 实验仪器
50ml具塞比色管;分光光度计;电炉,锥形瓶等
所用玻璃器皿要求内壁光滑,不能用铬酸洗液洗涤,可用合成洗涤剂洗涤后再用浓硝酸洗涤,然后依次用自来水、蒸馏水淋洗干净。
四、 试剂
1显色剂(二苯碳酰二肼溶液):称取二苯碳酰二肼1.0g,溶于50mL丙酮中,加蒸馏水稀
释至100mL,摇匀,贮于棕色瓶置冰箱中保存。色变深后不能使用。 2铬标准溶液:
贮备液:称取120℃干燥2h的重铬酸钾(K2Cr2O7优级纯)0.2829g,用水溶解后,移入1000ml容量瓶,用水稀释到标线,摇匀。每毫升溶液含0.100mg六价铬。
使用液:吸取25.00ml铬标准贮备液,置于500ml容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。
每毫升溶液含5.00μg六价铬,使用时当天配制。 3(1+1)硫酸溶液。 4(1+1)磷酸溶液。
5 0.2%氢氧化钠溶液:1g氢氧化钠溶于500ml新煮沸放冷的水中。
6 氢氧化锌共沉淀剂:①硫酸锌溶液:称取硫酸锌(ZnSO4.7H2O)8g,溶于水并稀释至100ml。 ②2%氢氧化钠溶液:称取氢氧化钠2.4g,溶于新煮沸放冷的水到120ml,将两溶液混合。 7 20%的尿素溶液
8 2% 亚硝酸钠溶液
五、 实验步骤
1、水样的预处理 ⑴水样中不含悬浮物,低色度的清洁地表水可直接测定。
⑵色度校正:如水样有色但不太深,则另取一份水样,在待测水样中加入各种试剂进行操作
时,以2ml丙酮代替显色剂,最后以此代替水作为参比来测定待测水样的吸光度。 ⑶锌盐沉淀分离法:对浑浊、色度较深的水样的处理方法。取适量水样(含六价铬少于100
μg)置150ml烧杯中,加水至50ml,滴加0.2%氢氧化钠溶液,调节溶液pH值为7~8。在
不断搅拌下,滴加氢氧化锌共沉淀剂至溶液pH值为8~9。将此溶液转移至100ml容量瓶中,
用水稀释至标线。用慢速滤纸干过滤,弃去10~20ml初滤液,取其中50.0ml滤液测定。
2、校准曲线的绘制 ⑴取6支50ml比色管,分别加入0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00ml铬标准使用溶液,用
水稀释至标线,加入(1+1)硫酸溶液0.5ml和(1+1)磷酸溶液0.5ml,摇匀。加入2ml显
色剂,摇匀。反应5~10min后,于540nm波长处,用10mm比色皿,以水作参比,测定吸
光度。 ⑵从测得的吸光度经空白校正后,绘制吸光度对六价铬含量的校准曲线。
3、水样的测定
(1)、六价铬的测定:取适量(含六价铬少于50μg)无色透明水样或经预处理水样,置于50ml比色管中,用水稀释至标线,加入(1+1)硫酸溶液0.5ml和(1+1)磷酸溶液0.5ml,摇匀。加入2ml显色剂,摇匀。反应5~10min后,于540nm波长处,用10mm比色皿,以
水作参比,测定吸光度并作空白校正,从校准曲线上查得六价铬含量。
(2)、总铬的测定:取水样50ml置于150ml锥形瓶中,加几粒玻璃珠,再加入0.5ml(1+1)磷酸及2滴4%高锰酸钾溶液,加热煮沸。如高锰酸钾的紫红色褪去,则应添加4%高锰酸钾溶液,使溶液一直保持紫红色。当溶液体积剩约20ml时,停止加热,冷却溶液。向锥形
瓶中加1ml 20%的尿素溶液,然后滴加2% 亚硝酸钠溶液,边滴加边充分摇匀,直至高锰
酸钾的紫红色刚好褪去。待锥形瓶中的气泡消失后,将锥形瓶中的溶液转移至50ml比色管
中,用蒸馏水定容,然后按照同六价铬的测定步骤操作。
同时做全程序空白实验 六、 实验结果整理与讨论
1.绘制标准曲线
2.结果计算
六价铬(Cr,mg/L)=Vm 式中m——由校准曲线查得的六价铬量(μg) V——水样的体积(ml)
总铬(Cr,mg/L)=Vm 式中m——由校准曲线查得的六价铬量(μg)
V——水样的体积(ml)
三价铬(Cr,mg/L)=总铬—六价铬 3.分析水样中铬的形态分布
七、 注意事项
1所有玻璃仪器(包括采样的)不能用重铬酸钾洗液洗涤,可用硝酸、硫酸混合液或洗涤剂
洗涤,洗涤后要冲洗干净。玻璃器皿内壁要求光洁,防止铬被吸附。 2六价铬可与二苯碳酰二肼反应时,显色酸度一般控制在0.05~0.3mol/L,以0.2moi/L时显
色最好。显色前,水样应调至中性。显色时,温度和放置时间对显色有影响,在温度15℃,5~15分钟,颜色即可稳定。